編號(hào)：NMJS00816
篇名：多重雙尺度法在含界面層納米碳管增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能分析中的應(yīng)用
作者：朱文亮; 羅冬梅; 謝永東;
關(guān)鍵詞：納米增強(qiáng)復(fù)合材料; 損傷界面; 均質(zhì)化理論; 多重雙尺度法;
機(jī)構(gòu)： 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院土木與建筑工程系; 華南理工大學(xué)土木與建筑系;
摘要： 運(yùn)用多重雙尺度法分析了含界面層納米碳管增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性質(zhì)。首先利用分子結(jié)構(gòu)力學(xué)導(dǎo)出納米框架結(jié)構(gòu)的有效力學(xué)性質(zhì),取納米分子結(jié)構(gòu)中的框架結(jié)構(gòu)為特征單元體,用一次均質(zhì)化理論得到納米碳管的有效彈性模量,將該納米碳管等效為連續(xù)空心圓筒,與損傷界面組成新的特征單元體再進(jìn)行第二次均勻化得到新的增強(qiáng)體,計(jì)算過(guò)程中在界面與基體交界處引入過(guò)渡的粘接單元描述可能出現(xiàn)的界面脫粘過(guò)程,最后將新增強(qiáng)體和基體組成的特征體積單元進(jìn)行第三次均勻化得到納米碳管增強(qiáng)復(fù)合材料的有效力學(xué)性質(zhì),分析了界面特性對(duì)宏觀有效力學(xué)性能的影響。數(shù)值結(jié)果表明,界面層長(zhǎng)厚比及界面層楊氏模量的變化對(duì)碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性模量影響較大,界面相的存在不容忽視。所得結(jié)果與經(jīng)典的Mori-Tanaka法和Halpin-Tsai法進(jìn)行比較,取得了較好的一致性,驗(yàn)證了多重雙尺度法的有效性。
